Patterns in change and balancing of aerodynamic imbalance of the low-pressure axial fan impeller

Abstract

Дослiдженi особливостi змiни i балансування аеродинамiчної незрiвноваженостi робочого колеса осьового вентилятора типу ВО-06-300 (Україна). Знайдена аеродинамiчна неврiвноваженiсть робочого колеса, викликана установкою однiєї лопатки: – пiд iншим кутом атаки; – з порушенням рiвномiрностi кроку; – не перпендикулярно до подовжньої осi робочого колеса; – за наявнiстю вiдразу всiх трьох вище названих похибок встановлення. Оцiнена змiна аеродинамiчної незрiвноваженостi вiд змiни густини повiтря. Оцiнений вплив температури повiтря, висоти над рiвнем моря, атмосферного тиску на густину повiтря i аеродинамiчну незрiвноваженiсть. Встановлено, що при iншому кутi атаки i при порушеннi перпендикулярностi виникає динамiчна незрiвноваженiсть, у який моментна складова на порядок бiльша за статичну складову. При порушеннi рiвномiрностi кроку виникає тiльки статична складова, що лежить у площинi робочого колеса. Серед розглянутих похибок найбiльш небажаною є встановлення лопатки пiд iншим кутом атаки. При такiй похибцi аеродинамiчна незрiвноваженiсть у 6–8 разiв бiльша, нiж при iнших. При змiнi в робочому колесi кута атаки однiєї лопатки на ±4o можна погiршити точнiсть балансування робочого колеса до класу точностi G 6,3 при частотi 1500 об/хв, чи G 16 – при 3000 об/хв. Встановлено, що звичайну i аеродинамiчну незрiвноваженостi можна балансувати одночасно. Балансування доцiльно проводити динамiчне в двох площинах корекцiї. Балансування можна проводити корегуванням мас чи пасивними автобалансирами. На конкретному прикладi показана методика врахування аеродинамiчної неврiвноваженостi в диференцiальних рiвняннях руху осьового вентилятора. Вiдповiдно до методики складовi аеродинамiчної незрiвноваженостi додаються до вiдповiдних складових звичайної незрiвноваженостi. Одержанi результати застосовнi на етапах проектування i виготовлення осьових вентиляторiв низького тиску. Їх застосування дозволить полiпшити вiбрацiйнi характеристики зазначених вентиляторiв.